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标题: [分享]TD-SCDMA系统终端中的媒体接入控制 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2005-4-15 20:36

作者: yc800 标题: [分享]TD-SCDMA系统终端中的媒体接入控制

摘要媒体接入控制(MAC)位于数据链路层的最底层, 在实现高速移动通信中起着十分重要的作用。本文简要介绍了媒体接入控制（MAC）过程，提出了在TD-SCDMA系统中实现对资源单元进行管理的方案，并给出了实现该方案的主要流程图。
关键词  TD-SCDMA;  GRR;  ISR; 媒体接入控制; 资源单元

The Medium Access Control Sublayer of User Equipment In TD_SCDMA System
TONG Zhen Li, LI Ying Liang, ZHENG Jian Hong
(Mobile Communication Engineering R&&D Center,CUPT,Chongqing 400065,P.R.Chnia)
Abstract  MAC lies in the lowest sublayer in the data linker layer, it plays very important role in the high speed mobile telecommunication system. This paper introduces the Medium Access  Control(MAC) procedure in brief, and proposes a scheme to realize the management of Resource Unit in the TD-SCDMA system, and gives the main MSC of the scheme .
Key Words  TD-SCDMA; GPRS Radio Resource; Interrupt Service Route; Medium Access Control ;  Resource Unit

时间: 2005-4-15 20:37

作者: yc800

0 引言
TD-SCDMA第三代移动通信标准是我国第一个被ITU采纳的国际通信标准。我国提出的TD-SCDMA标准比W-CDMA及CDMA2000标准更有技术的优势：TD-SCDMA可以很好地支持不对称业务，它拥有良好的技术兼容性，干扰小、容量大，占用频率小，能和现有的GSM系统并行运行，实现从2G到3G的平滑过渡。
MAC层对于实现这种高速移动通信起着十分关键的作用。本文介绍了MAC层在协议分层结构中的位置，分析了MAC需要完成的功能，并提出了在TD_SCDMA系统终端中的实现方案。
1 MAC层的接口关系
按照3GPP规范规定，L2层分为四个子层：媒体接入控制（MAC）、无线链路控制（RLC）、分组数据汇聚协议（PDCP）和广播/多播控制（BMC）。

时间: 2005-4-15 20:37

作者: yc800

MAC（Medium Access Control）子层位于数据链路层L2的最低层，向下直接与L1层相连，MAC层邻近上层是L2层的RLC层。对MAC层的控制主要来源于L3层的RRC（Radio Resource Control）层，因此与RRC层也有直接联系，这些控制都是通过原语实现的。RRC对MAC的控制包括公用和专用两种，既可以配置小区，也可以配置用户设备UE(User Equipment)。

时间: 2005-4-15 20:38

作者: yc800

2 MAC子层的功能
在电路模式下，MAC子层的功能由HL1完成，因此在协议层中不存在MAC层。
在数据模式下，为了适应数据业务的需要，在L2层中增加了MAC子层。根据3GPP的规范，MAC子层又有两种工作模式：分组空闲模式和分组传输模式。
在每一种工作模式下，MAC将完成不同的功能。在分组空闲模式下，UE将监视相应的寻呼子信道，把GRR传送的测量信息配置到物理层，由物理层进行周期性的测量。MAC对接收到的测量结果进行处理，并传送给GRR。MAC还将接收来自GRR的配置请求，配置完毕后，MAC将进入分组传输模式，等待来自上层的数据请求或来自物理层的无线块。在分组传输模式下，MAC层主要完成对等层信息（即MAC标头）的处理、资源单元的管理和RLC数据的传输等。分组传输模式的MAC如果接收到来自GRR释放所有资源的请求时，MAC将释放所有的资源，然后返回NULL状态。

3 MAC子层实现方案
3.1 媒体接入控制（MAC）子层的内部结构
下面的图2给出了一个MAC层的逻辑结构。为了便于界定MAC的功能，我们将MAC子层按照实现的功能化为三个逻辑实体—MAC-b、MAC-c/sh和MAC-d。MAC层与RLC层之间的通信使用逻辑信道，与物理层之间使用传输信道。在MAC控制业务接入点上（接GRR），MAC层接收上层的控制信息，并通过该业务接入点向上层报告测量结果和错误指示等。

时间: 2005-4-15 20:39

作者: yc800

3.2 在TD-SCDMA系统中MAC层实现方案
为了便于实现MAC功能，我们将MAC层按照处理的功能不同分为数据处理部分和控制处理部分来实现，如图 3所示。对于数据处理部分，按照方向，我们又分为上行处理部分和下行处理部分。上行处理部分主要完成从逻辑信道到传输信道的映射；下行处理部分主要完成从传输信道到逻辑信道的映射。对于控制处理部分，主要完成MAC头的处理、资源单元的管理和RLC数据的传输等。
（1） MAC标头的处理
作为一个协议层，MAC的最重要功能就是处理对等层实体的信息。在下行方向，MAC负责解释、执行和从接收数据块中去掉对等层实体发来的MAC标头。而作为发送方（上行），MAC将为从RLC层收到的数据块加上标头。

（2）资源单元的管理
资源单元的管理包括资源单元的配置和释放、信令RU的管理以及信道模式和编码方案的管理。其中，最重要的是资源的配置和释放以及信令RU的管理，这是MAC子层要完成的最重要的功能。
对于资源配置，MAC将记录相关资源单元RU的相关信息。如果配置中包含了开始时间，且还没有到达，则MAC将对其进行相关处理。
 如果是全局配置，则MAC将清除所有资源单元RU(Resource Unit)的相关属性，重新选择上行信令RU。
 如果是增加资源配置，且是新增的RU，则MAC将记录RU的参数及相关属性；如果在增加的RU中包含了正在使用的RU，则MAC将认为是重配，无需对该RU的参数和属性进行修改。
对于资源释放，MAC将清除或修改相关RU的相关信息。如果释放中包含了结束时间，且还没有到达，则MAC将对其进行相关处理。如果收到了多个资源释放消息，则按最近接收的消息进行处理。无论是配置还是释放，都要检查P-PDPCH信道是否配对。
对于信令的处理，在下行下行方向上，MAC将接收所有可以接收的RU上无线块。因此，对于信令RU没有特别的处理。对于上行，MAC将选择一个合适的信令RU。如果仅是P-PDPCH或S-PDPCH信道，且是初始配置或全局配置，则选择最低编号的上行信道作为信令信道。如果是增加配置，则维持原来的信令RU。如果既有P-PDPCH信道又有S-PDPCH信道，则选择P-PDPCH信道上最低编号的RU作为信令RU。
此外，MAC还将指示在TBF（Temp Block Flow）程中的媒体接入方法，以及信道模式和编码类型的选择等等。

（3） RLC数据的传输
如果当前在终端和网络之间没有激活的P-PDPCH，则网络将通过立即指派消息指派一个P信道建立一个连接通道。在终端和网络之间建立一个连接通道之后，就可以开始数据的传输了。在上行方向，MAC层接收从RLC层来的数据并在指配的资源上发送出去（其中有些资源可能是动态指配的）。在下行方向，MAC负责在指配的资源上接收数据或控制信息

时间: 2005-4-15 20:40

作者: yc800

在TD-SCDMA系统设计实现中，我们将原来合在一起的MAC/RLC按照其功能区分开来分别实现，这样有助于充分发挥MAC层对资源单元的管理作用。该实现方案将资源单元的管理具体到了每一个比特单元，在TD-SCDMA系统终端中较好地实现了对资源单元的管理和配置。
参考文献：
⑴ TSM 04.60:”user equipment-base station system interface; radio link control/medium access control(RLC/MAC)protocol(release 3)”
⑵ TSM 04.08: "Mobile radio interface layer 3 specification; Part 1: Radio Resource Management"
⑶ TSM 05.02: "Multiplexing and multiple access on the radio path"
⑷ TSM 05.08: "Radio subsystem link control"
⑸ 李小文李贵永陈贤亮第三代移动通信系统、信令及实现人民邮电出版社 2003年
⑹ 钟章队蒋文怡李红君.GPRS通用分组无线业务.人民邮电出版社.2001
⑺ 朱旭红卢学军卓天真宽带CDMA:第三代移动通信技术人民邮电出版社 1998

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